Біосфера як глобальна екосистема
Термін «біосфера» в наукову літературу введений в 1875 р австрійським вченим-геологом Едуардом Зюссом. До біосфері він відніс все той простір атмосфери, гідросфери і літосфери (твердої оболонки Землі), де зустрічаються живі організми.
(Вернадський) Під біо-сферою розуміється весь простір (оболонка Землі), де існує або коли-небудь існувало життя, тобто де зустрічаються живі організми або продукти їх життєдіяльності. При цьому в поняття біосфери включається перетворює діяльність організмів не тільки в межах поширення життя в даний час, але і в минулому.
В. І. Вернадський не тільки сконкретізіровал і окреслив кордону життя в біосфері, але, найголовніше, всебічно розкрив роль живих організмів в процесах планетарного масштабу. Він показав, що в природі немає більш потужною геологічною (средообразующей) сили, ніж живі організми і продукти їх життєдіяльності.
Ту частину біосфери, де живі організми зустрічаються в насто-ящее час, зазвичай називають сучасною біосферою, або необіосферой, а стародавні біосфери відносять до палеобіосферам, або білим біосфери. Як приклади останніх можна назвати мляві скупчення органічних речовин (поклади кам'яного вугілля, нафти, горючих сланців і т. П.) Або запаси інших з'єднань, що утворилися за участю живих організмів (через звістку, крейда, сполуки кремнію, рудні освіти і т. п.).
Межі біосфери. За сучасними уявленнями нео-біосфера в атмосфері простягається приблизно до озоновий екран-ну (біля полюсів 8-10 км, у екватора - 17-18 км і над рештою поверхні Землі - 20-25 км). За межами озонового шару життя неможливе внаслідок наявності згубних космічних ультрафіолетових променів. Гідросфера практично вся, в тому чис-ле і найглибша западина (Маріанська) Світового океану (11022 м), зайнята життям. До необіосфере слід відносити також і дон-ні відкладення, де можливе існування живих організмів. У літосферу (тверда оболонка Землі, що складається з земної кори і верхньої частини мантії) життя проникає на кілька метрів, обмежуючись в основному грунтовим шаром, але по окремих тріщинах і пеще-рам вона поширюється на сотні метрів. Нижня межа в літосфері: 3,5-7,5 км. Вона визначається температурою переходу води в пару і температурою денатурації білків (втрата білками їх природних властивостей).
Склад біосфери Біосферу складають наступні типи речовин:
§ Жива речовина - вся сукупність тіл живих організмів, що населяють Землю, фізико-хімічно єдина, незалежно від їх систематичної належності. Це одна «з наймогутніших геохімічних сил нашої планети», оскільки жива речовина не просто населяє біосферу, а перетворює вигляд Землі. Жива речовина розподілено в межах біосфери дуже нерівномірно.
§ Биогенное речовина - речовина, що створюється і що переробляє живою речовиною. Протягом органічної еволюції живі організми тисячократно пропустили через свої органи, тканини, клітини, кров всю атмосферу, весь обсяг світового океану, величезну масу мінеральних речовин. Цю геологічну роль живої речовини можна уявити собі по родовищах вугілля, нафти, карбонатних порід і т. Д.
§ Відстале речовина - продукти, що утворюються без участі живих організмів.
§ Біокосна речовина, яке створюється одночасно живими організмами і відсталими процесами, представляючи динамічно рівноважні системи тих і інших. Такі грунт, мул, кора вивітрювання і т. Д. Організми в них грають провідну роль.
§ Речовина, що знаходиться в радіоактивному розпаді.
§ Розсіяні атоми, безперервно створюються з усякого роду земного речовини під впливом космічних випромінювань.
§ Речовина космічного походження.
Основні властивості біосфери. Біосфері, як і що належать до її іншим екосистемам нижчого рангу, властива система властивостей, які забезпечують її функціонування, саморегулювання, стійкість і інші параметри. Розглянемо основні з них.
1.Біосфера - централізована система. Центральним ланкою її виступають живі організми (жива речовина).
2. Біосфера - відкрита система. Її існування немислимо без надходження енергії ізвне.Она відчуває вплив космічних сил, перш за все сонячної активності.
3.Біосфера - саморегулююча система, для якої, як зазначав В. І. Вернадський, характерна організованість. В даний час це властивість називають гомеостазом, розуміючи під ним здатність повертатися в початковий стан, гасити виникаючі обурення включенням ряду механізмів. Гомеостатичні механізми пов'язані в основному з живою речовиною, його властивостями і функціями.
4. Біосфера - система, що характеризується великою різноманітністю. Різноманітність - найважливіша властивість усіх екосистем. Біосфера як глобальна екосистема характеризується максимальним серед інших систем різноманітністю.
5.Важное властивість біосфери - наявність в ній механізмів, що забезпечують кругообіг речовин і пов'язану з ним невичерпність окремих хімічних елементів і їх з'єднань. Тільки завдяки круговороту і наявності невичерпного джерела сонячної енергії забезпечується безперервність процесів в біосфері і її потенційне безсмертя.
§ Великий кругообіг обумовлений взаємодією сонячної енергії з енергією Землі і здійснюється перерозподілом речовин між біосферою і більш глибокими горизонтами землі. (Приклад: круговорот води)
§ Малий кругообіг відбувається тільки в межах біогегосфери. Він являє собою обмін макро- і мікроеллементов і простих неорганічних речовин, таких як СО2, О2 з речовиною атмосфери, гідросфери та літосфери, а кругообіг окремих речовин називаються биогеохимическими циклами.
212.Екологіческій криза і екологічна катастрофа.
Екологічна криза - це оборотна зміна рівноважного стану природних комплексів; порушення рівноваги між природними умовами і впливом людини на навколишнє природне середовище.
Людина виступає за екологічну кризу активно діючої стороною. Історія цивілізації доводить, що слідом за екологічною кризою слід революційна зміна у взаєминах суспільства і природи.
У передісторії та історії людства виділяють ряд екологічних криз і революцій.
1. Зміна середовища проживання живих істот, що викликало виникнення прямоходящих антропоїдів - безпосередніх предків людини.
2. Криза відносного збіднення доступних примітивного людині ресурсів промислу і збирання, що зумовило стихійні біотехнічні заходи типу випалювання рослинності для кращого і більш раннього зростання.
3. Перший антропогенний екологічна криза - масове знищення (перепромисел) великих тварин ( «криза консументів»), пов'язаний із проведеною за ним сільськогосподарської екологічної революцією.
4. Екологічна криза засолення грунтів і деградація примітивного поливного землеробства, недостатність його для зростаючого народонаселення Землі, що призвело до переважного розвитку неполивного землеробства.
5. Екологічна криза масового знищення і нестачі рослинних ресурсів, або «криза продуцентів», пов'язаний із загальним бурхливим розвитком продуктивних сил суспільства, що викликав широке застосування мінеральних ресурсів, промислову, а в подальшому і науково-технічну революцію.
6. Сучасна криза загрози неприпустимого глобального забруднення. Тут редуценти не встигають очищати біосферу від антропогенних продуктів або потенційно не здатні це зробити в силу природного характеру викидаються синтетичних речовин.
Причини екологічної кризи:
1. Нестримне і дуже швидке зростання населення Землі. (Зараз на нашій планеті живе близько 6 млрд. Чоловік. На думку вчених, це значно більше допустимого для біосфери Землі населення людей, так як кожній людині необхідно задовольняти свої потреби, а досягається це за рахунок жорсткої експлуатації природи)
2. Недосконалі сільськогосподарські і промислові технології. (Все це веде до забруднення повітря, води, грунтів, і т.д)
3. Легковажність людства і нехтування законами розвитку біосфери (тобто споживацьке ставлення людини до природних ресурсів)
Екологічна катастрофа - це природна аномалія, часто виникає на основі прямого або непрямого впливу людської діяльності на природні процеси і веде до остронеблагопріятним економічних наслідків або масової загибелі населення певного регіону. У більш широкому розумінні екологічні катастрофи - це фази розвитку біосфери, де відбувається якісне оновлення живої речовини, наприклад вимирання одних видів і виникнення інших.
Причини екологічної катастрофи:
1. Природні природні процеси, що ведуть до стихійних лих. (Наступ льодовиків, виверження вулканів, повені
2. Антропогенний вплив на екологію діяльність людини, а також нераціональне використання природних ресурсів. Людина століттями безконтрольно використав те, що дала йому Земля.
Передумови екологічних криз і катастроф: а) глобальне потепління, парниковий ефект, зрушення кліматичних зон; б) озонові діри, руйнування озонового екрану; в) скорочення біологічного різноманіття на планеті; г) глобальне забруднення навколишнього середовища; д) неутілізіруемие радіоактивні відходи; е) водна та вітрова ерозія і скорочення площ родючих грунтів; ж) демографічний вибух, урбанізація; ж) виснаження невідновлюваних мінеральних ресурсів; і) енергетична криза; к) різке зростання числа раніше невідомих і часто невиліковних бол зней; л) недолік продуктів харчування, перманентний стан голоду більшої частини населення планети; м) виснаження і забруднення ресурсів Світового океану.
Суть екологічної загрози полягає в тому, що дедалі більшу тиск на біосферу антропогенних чинників може призвести до повного розриву природних циклів відтворення біологічних ресурсів, самоочищення грунту, вод, атмосфери. Це викличе різке і стрімке погіршення екологічної обстановки, що може спричинити за собою загибель населення планети. Уже зараз екологи попереджають про наростання парникового ефекту, розповзання озонових дір, випаданні все більшої кількості кислотних опадів і т.д. Перераховані негативні тенденції в розвитку біосфери поступово набувають глобального характеру і становлять загрозу для майбутнього людства.
Вихід з кризи, що насувається екологічної кризи багато хто бачить в радикальній зміні свідомості людей, їх моральності, у відмові від погляду на природу як об'єкт бездушною експлуатації її человеком.Актівность стихійної діяльності людини багато в чому залежить від етичних норм його поведінки.